2024-2025学年新教材高中物理第4章光分层作业29光的衍射光的偏振激光新人教版选择性必修第一册

分层作业29光的衍射光的偏振激光A组必备知识基础练题组一光的衍射1.(多选)(2024福建泉州高二月考)抽制细丝时可用激光监控其粗细,激光束越过细丝时产生条纹的规律和激光束通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生条纹的规律相同,则下列说法正确的是()A.这是利用光的干涉现象B.这是利用光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了2.(2024云南昆明联考)关于光的衍射,下列说法正确的是()A.只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时,才会发生光的衍射现象B.当光的波长大于障碍物或小孔的尺寸时,不会发生明显的衍射现象C.单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的条纹D.光照到较大圆孔上时,屏上出现大光斑,不存在光的衍射3.(2024浙江宁波高二月考)单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系,和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系相同。利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数,线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。实验的示意图如图所示,挡光片A固定,挡光片B放置在待测金属棒上端,A、B间形成平直的狭缝,激光通过狭缝,在光屏上形成衍射图样。温度升高,金属棒膨胀使得狭缝宽度发生变化,衍射图样也随之发生变化。在激光波长已知的情况下,通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度,可算出狭缝宽度及变化,进而计算出金属的线膨胀系数。下列说法正确的是()A.使用激光波长越短,其他实验条件不变,中央亮条纹越宽B.相同实验条件下,金属的膨胀量越大,中央亮条纹越窄C.相同实验条件下,中央亮条纹宽度变化越大,说明金属膨胀量越大D.狭缝到光屏距离越大,其他实验条件相同,测得金属的线膨胀系数越大题组二光的偏振4.(2024安徽淮南高二月考)夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛,影响行车安全,若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃,使双方司机都看不见对方耀眼的灯光,但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体,则所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是()A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,前灯玻璃的透振方向是水平的B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,前灯玻璃的透振方向也是竖直的C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,前灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D.前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°或都是斜向左上45°5.(2024福建龙岩高二月考)如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断正确的是()A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光B.光屏上亮度基本不变C.光屏上亮、暗交替变化出现D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动6.(2024江苏苏州期中)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则()A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处仍看不到光亮题组三激光7.(2024安徽合肥高二月考)纳米科技是跨世纪新科技,使激光束的宽度在纳米级范围内,可恢复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的()A.单色性 B.方向性C.高能量 D.偏振性8.(多选)(2024江苏扬州高二月考)激光被誉为“神奇的光”,关于激光的应用,下列说法正确的是()A.激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量能集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度B.由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息C.用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光在大气中传播不受大气的影响D.能利用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光通过地球大气不会发生折射B组关键能力提升练9.(2024福建三明高二期末)下列说法正确的是()A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象C.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象10.(2024浙江宁波高二月考)在日落时分拍摄水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是()A.减少阳光在水面上的反射光B.最大限度地阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头C.增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度D.减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度11.关于下列四幅图所涉及的光学知识,说法正确的是()A.图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象B.图乙医用内窥镜利用光的干涉现象C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的12.(2024江苏南通高二月考)如图甲所示,每年夏季,我国多地会出现日晕现象,日晕是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图如图乙所示,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是()A.在冰晶中,b光的传播速度较大B.用同一装置做单缝衍射实验,b光中央亮条纹更宽C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较大D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小C组核心素养拔高练13.(多选)(2024江苏徐州高二月考)如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和折射光束2。现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和折射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是()A.反射光束1消失B.折射光束2消失C.反射光束1和折射光束2都消失D.偏振片P以入射光线为轴旋转90°角,折射光束2消失

参考答案分层作业29光的衍射光的偏振激光1.BD解析由于是激光束越过细丝,也就是通过障碍物,所以这是利用光的衍射现象,A错误,B正确;当细丝较细时,细丝的直径比较接近激光的波长,衍射现象会较明显,条纹宽度会更宽一些,C错误,D正确。2.C解析衍射现象不论波长与障碍物或小孔的尺寸如何,都会发生,当障碍物的尺寸足够小时,会发生明显的衍射,故A、B错误;单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的条纹,故C正确;屏上大光斑的边线很模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象,故D错误。3.C解析对比双缝干涉相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系公式Δx=ldλ可得,单缝衍射中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系为Δx2=ldλ,激光波长变短,其他条件不变,则中央亮条纹变窄,A错误;相同实验条件下,金属的膨胀量越大,则单缝距离d越小,中央亮条纹越宽,B错误;相同实验条件下,中央亮条纹宽度变化越大,说明单缝的距离d变化大,即金属膨胀量越大,C正确4.D解析如果每辆汽车的前灯玻璃和司机座位前面的玻璃都改为偏振玻璃,并使它们的透振方向相同且都跟水平方向成45°,就可以解决这个问题。这时,从对面车灯射来的偏振光,由于振动方向跟司机座位前玻璃上的透振方向垂直,所以不会射进司机眼里;而从自己车灯射出去的偏振光,由于振动方向跟自己窗玻璃上的透振方向相同,所以司机仍能看清自己车灯照亮的路面和物体,故D正确。5.B解析太阳光是自然光,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿任意方向,且各个方向上的光振动强度相同,所以旋转偏振片只能改变光振动的方向,不能改变光的强度,故B正确。6.B解析自然光沿各个方向的发散是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光,故A错误;它通过A偏振片后,即变为偏振光,图中b光为偏振光,故B正确;人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,说明A、B两个偏振片的透振方向是互相垂直的,以SP为轴将B转过180°后,并没有改变B的透振方向,所以在P处仍然看不到光亮,故C错误;以SP为轴将B转过90°后,B点透振方向刚好与A的透振方向平行,通过偏振片A的光线也能透过偏振片B,在P处可以看到光亮,故D错误。7.C解析激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来,所以在医学上作“光刀”切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术,故C正确。8.AB解析激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量能集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度,A正确;由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息,B正确;用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光方向性好、能量高,C错误;能利用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光平行度好、方向性好,D错误。9.A解析波长越长越容易发生衍射现象,声波比可见光波长长,所以遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射,A正确;利用多普勒效应,当波源与接收装置间距变化时,接收装置接收的频率与波源发出频率不相同,则可测量血流速度,B错误;镜头上的增透膜,运用振动情况相反,相互减弱,从而减少光的反射,是利用光的干涉现象,C错误;透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度,是利用空气薄层两个反射面,得到频率相同的光,从而相互叠加,形成光的干涉条纹,D错误。10.B解析日落时分的阳光照射到水面上时,反射光很强,照相机镜头对着水面时,进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光,又有由水中折射入空气的折射光,折射光线进入镜头所拍得的照片才是水下景物的像。在镜头上安装一个偏振片,转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直,即可最大限度地阻止反射光进入镜头,增强图像的清晰度,B正确。11.C解析图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象,故A错误;图乙医用内窥镜利用光的全反射现象,故B错误;图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野,故C正确;图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的,故D错误。12.C解析由图看出,太阳光射入六角形冰晶时,a光的折射角大于b光的折射角,由折射定律得知,六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率,由v=cn知b光的传播速度小,A错误;b光的折射率大,波长短,用b光做单缝衍射实验,要比用a光做